浅析某特大高架桥现浇预应力连续箱梁施工
2014-08-27方晓明
摘要:为了保证现浇预应力连续箱梁施工,应按照现浇预应力连续箱梁的施工工艺有效的控制施工质量。文章以某特大高架桥为例,探析了现浇预应力连续箱梁技术在特大高架桥施工中的应用,旨在为类似特大高架桥的施工人员提供一定的参考。
关键词:特大高架桥;现浇预应力;连续箱梁;高架桥施工
中图分类号:U448文献标识码:A文章编号:1009-2374(2014)24-0105-02现浇预应力连续箱梁由于具有造型美观、通车平顺、抗震能力强、结构刚度大、适应性强、施工方法灵活、跨越能力大等方面的优点,致使其被广泛的应用在桥梁建设中,尤其是城市高架桥中许多变宽桥、弯桥等。但是,由于特大高架桥现浇预应力连续箱梁施工的难度相对较高,施工质量与施工安全难以控制。因此,为了保证现浇预应力连续箱梁施工能够顺利进行,应该严格按照现浇预应力连续箱梁的施工工艺,在保证施工安全的基础上,有效的控制施工质量。
1工程概况
某特大高架桥桥梁全长674.69m,共七联,其中第三~五联为主桥,主桥桥宽35m,主桥跨径布置:第三联及第五联(6×18m);第四联(2×18m+2×19.5m+18m);现浇预应力连续箱梁。横梁以预应力钢束作为受力筋,纵向采用普通钢筋作为主要受力筋,顶、底板分别张拉预应力束以加强应力储备并防止产生裂缝。主梁采用单箱多室,梁高为1.5m,顶板厚0.2m,底板厚0.22~0.4m,腹板宽为0.4~0.6m,箱梁采用弧形悬臂,悬臂长2.5m。
2现浇预应力连续箱梁技术在特大高架桥施工中的应用
2.1地基处理
拟建场地属自重湿陷性黄土场地,湿陷性等级属于中等级—严重级,局部为很严重级。将原有地面泥土碎渣等软弱地基进行换填、整平以及碾压处理,再分层铺筑45cm的灰土,保证压实度在92%以上,然后浇筑15cm的素混凝土,以保证地基的承载力。此外,为了防止浸泡持力层,降低承载力,在支架基础周围设好挡、排水沟。
2.2支架搭设及预压
采用满堂式支架,搭设采用碗扣式钢管,钢管由扣件接长,上端采用可调节的槽型顶托固定纵横木龙骨,下有可调底座。根据该高架桥上部箱梁荷载的分布状况,经强度计算、刚度和稳定性验算,钢管排架纵横向间距为600×900,局部600×600,下设50厚木板作为垫木,以分布和传递压力;设置纵、横向水平拉杆,并设置剪刀撑,使排架成为一个整体结构。
排架顶标高应适当考虑设置预拱度,这是施工中容易忽视的。为确保高架桥完工后尺寸的准确,在施工中,必须设置一定数量的预拱度。其留设要考虑支架受载后的弹性变形和非弹性变形,并经过计算取得数值。计算所得预拱度应设置在梁的跨径中点,其余各点的预拱度,应以中间为最高点、两端为零按直线或抛物线进行分配。
当支架搭设完成后,应进行预压以消除支架、地基在全部施工荷载下可能引起的变形。预压按箱梁重量的110%计,预压延续时间以实测沉降稳定为准,一般为一星期。撤除压重后再校核底模标高。
当支架搭设高度超过10m,其方案尚需经过专家
论证。
2.3钢筋制作与安装:为常规施工
(1)为减少在支架上的钢筋安装工作,在加工场制作钢筋骨架;骨架运输采用专门加工的炮车;吊装时为防止变形,须采取加固措施;(2)钢筋要复检合格,保证钢筋表面的洁净;(3)钢筋配料应该根据设计规范以及设计长度进行;统一编号、统一配料,既保证不出错,又能减少断头废料;(4)钢筋安装,注意设置钢筋垫块,以保证钢筋保护层厚度;连接采用点焊和绑扎相结合;(5)注意预应力波纹管的安装位置准确,固定牢靠。
2.4模板
(1)安装顺序:底模板→翼缘板定型钢模→内模板(腹板)→端、堵头模板→顶板内模→顶板堵头板。模板拆除与之相反;(2)底模板采用镜面竹胶板板,注意安装时预拱度的设置;翼缘板属异型,加工成定型钢模板;内模采用竹胶板;(3)模板分两次安装:首先安装底模板和翼缘模板,完成第一次砼浇筑,然后再安装腹板模板和顶板模板;(4)模板安装完毕后,应对其平面位置、标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查。浇筑砼时,应有专人看模板,发现问题及时纠正。
2.5混凝土浇筑
(1)整个箱梁分两次浇筑,第一次浇筑底板和腹板倒角;第二次浇筑腹板和顶板;(2)当各项准备工作完成后,并且预埋件、预应力管道、模板、钢筋等经过监理工程师检验合格后,进行箱梁混凝土浇筑施工;(3)按照水平分层、纵向分段、对称浇筑的方法进行。振捣过程中既要注意保护预应力波纹管,周围又要振捣密实;(4)当混凝土浇筑完成后,应采取相应的养护措施。初凝后,采用土工布覆盖,并经常性的洒水,保持混凝土表面处于湿润状态;保持箱梁内外的通风,以防温差大引起裂缝。养护不少于7天。
2.6预应力工程
采用后张法施工,这也是箱梁施工的一道关键
工序。
(1)钢绞线、锚具等原材料必须按要求进行相关试验复检,指标性能满足要求。
(2)波纹管。连续箱梁管道较长,要特别注意接头质量:接长时用长约400、比原管略粗一些同样螺距的套管做接头,两端波纹管各旋入套管内200,两端再用塑料胶带紧密缠绕若干层,以防止水泥浆渗入。波纹管一般用0.3~0.6的带钢卷现场卷制,其质量要满足:一是要有抵抗外力作用下变形的能力,二是密封不会渗入水泥浆。注意留设压浆孔、排气孔。
(3)钢绞线:下料长度等于孔道净长加上构件两端的预留长度;编束时不得打卷和缠绕,已编好的钢丝束应挂好铭牌、存放整齐;钢绞线下料、成束应与张拉进度匹配,不得将下完料或未下完料的半成品存放时间过长,以避免错乱或生锈、遭污染等;穿束前检查锚垫板和孔道。
(4)预应力钢绞线张拉:砼强度符合设计要求,准备工作如:张拉机具与锚具是否配套、千斤顶与压力表的配套校验等完成后即可开始张拉;张拉顺序按设计要求进行,设计未规定时采取分批、分阶段对称张拉;因长度大于25m,采用两端同时张拉;张拉程序:0~0.1σcon(初应力,持荷5分钟)-1.0σcon(持荷5分钟)-1.0σcon(锚固);钢束张拉采用伸长量与张拉力双控,以张拉力控制为主,实际伸长量与理论伸长量相差控制在±6%之内;预应力筋在张拉控制应力稳定后才可锚固,锚固完毕经检验合格后,就可切割多余钢绞线,严禁采用电弧焊切割,只能使用砂轮机等切割器切除。
(5)压浆与封锚施工:压浆前检查孔道,使之清洁、畅通;若用水冲洗,冲水毕,应用压缩空气将孔道的所有积水吹出;压浆顺序是先压注下层孔道;压浆时应均匀、缓慢,不得中断,从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水,其压浆应达到孔道另一端饱满出浆,并应使排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止;压浆后应将锚具周围冲洗干净,并对梁端砼凿毛,然后设置钢筋网浇筑封锚砼;强度符合设计要求,施工过程做好记录,并留置试件。
3结语
经过实践证明,现浇预应力连续箱梁解决了特大高架桥斜交、不等跨、较大跨径及宽、弯、坡等施工难度大问题,具有施工方便、整体性好的特点;施工过程中严格按图纸及规范施工,质量是能够得到保证的。
参考文献
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作者简介:方晓明(1966—),男,陕西汉中人,陕西华山路桥工程有限公司高级工程师,研究方向:路桥
施工。